[發明專利]基于激光光源的移動式道面檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202011506643.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112560707B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 鄧凌竹;隋運峰;趙士瑄;程志;黃忠濤
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G06V20/20
• 分類號: G06V20/20;G06V20/52;G06V10/56;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 鐘繼蓮

本發明提供了移動式道面檢測方法及系統，方法包括采用激光光源照射道面，獲取多光譜相機拍攝該道面獲得的可見光譜下的彩色圖像和紅外光譜下的灰度圖像；對所述彩色圖像進行檢測，獲得道面污染區域；對所述灰度圖像進行檢測，獲得道面污染區域和道面異物區域；分別從彩色圖像提取出所述道面污染區域和道面異物區域對應的子區域，組成4通道圖像；將所述4通道圖像輸入至預設的分類識別網絡；獲取分類識別網絡輸出的識別結果。該方法提升單次檢測覆蓋面積。

技術領域

本發明屬于道面異物及破損檢測技術領域，具體涉及基于激光光源的移動式道面檢測方法及系統。

背景技術

在公路養護工作中，需要定期對道面狀況破損進行檢測。準確掌握道面病變過程，為制定科學的養護計劃提供數據支撐。在機場道面維護工作中，不僅要對道面破損進行檢測，也要對道面的異物進行檢測，避免以扎破輪胎、吸入發動機的形式損壞航空器。

移動式道面檢測是一種常見的技術框架。在移動平臺上利用毫米波雷達、激光雷達進行檢測是常見的技術路線，但是設備成本高、移動檢測速度慢。針對以上問題，出現了可見光/紅外成像設備與結構光協同進行道面檢測的技術路線，大幅降低了設備成本、提升了檢測速度。但是結構光受技術條件限制，存在覆蓋面積小的缺陷，限制了單次檢測覆蓋能力。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種基于激光光源的移動式道面檢測方法及系統，提升單次檢測覆蓋面積。

第一方面，一種基于激光光源的移動式道面檢測方法，包括以下步驟：

采用激光光源照射道面，獲取多光譜相機拍攝該道面獲得的可見光譜下的彩色圖像和紅外光譜下的灰度圖像；

對所述彩色圖像進行檢測，獲得道面污染區域；

對所述灰度圖像進行檢測，獲得道面污染區域和道面異物區域；

分別從彩色圖像提取出所述道面污染區域和道面異物區域對應的子區域，組成4通道圖像；

將所述4通道圖像輸入至預設的分類識別網絡；

獲取分類識別網絡輸出的識別結果。

優選地，所述對所述彩色圖像進行檢測，獲得道面污染區域具體包括：

將彩色圖像從“紅+綠+藍”三通道模式轉換到“一維亮度+二維色彩”三通道模式；提取一維亮度通道信號生成亮度值圖像；

提取二維彩色通道信號生成第一色彩值圖像和第二色彩值圖像；

對所述亮度值圖像、第一色彩值圖像和第二色彩值圖像進行分析，獲得道面污染區域。

優選地，所述對所述亮度值圖像、第一色彩值圖像和第二色彩值圖像進行分析，獲得道面污染區域具體包括：

根據亮度值圖像中所有像素的亮度值計算亮度平均值和亮度標準樣本差，定義亮度平均值和亮度標準樣本差落入預設的亮度異常范圍內的區域為所述道面污染區域；

將亮度值圖像轉換為亮度二進制圖像；

根據第一色彩值圖像計算第一彩色平均值和第一彩色標準樣本差，根據第二色彩值圖像計算第二彩色平均值和第二彩色標準樣本差，定義第一彩色平均值、第一彩色標準樣本差、第二彩色平均值和第二彩色標準樣本差落入預設的彩色異常范圍內的區域為所述道面污染區域；

將第一色彩值圖像和第二彩色值圖像轉換為彩色二進制圖像；

將所述亮度二進制圖像和彩色二進制圖像中每個像素進行邏輯或計算，定義計算結果中像素值為1的區域為所述道面污染區域。

優選地，所述將亮度值圖像轉換為亮度二進制圖像具體包括：